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全面解析汽车制动系 |
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2)制动轮缸。制动轮缸,又称制动分泵,其作用是把油液压力转变为轮缸(轮缸)活塞的推力,推动制动蹄压靠在制动鼓上,产生制动作用。制动轮缸有双活塞式和单活塞式两种。
双活塞式制动轮缸 如上图所示为双活塞式,缸体用螺栓固定在制动底板上,缸内有两个活塞,二者之间的内腔由两个皮碗密封。制动时,制动液自油管接头和进油孔进入,活塞在液压力作用下向外移动,通过顶块推动制动蹄。弹簧保证皮碗、活塞、制动蹄紧密接触,并保持两活塞之间的进油间隙。防护罩除防尘外,还可防止水分进入,以免活塞和轮缸生锈而卡住。在轮缸缸体上方还装有放气阀,以便放出液压系统中的空气。 单活塞式制动轮缸。为缩小轴向尺寸,液压腔密封件不用抵靠活塞端面的皮碗,而采用装在活塞导向面上切槽内的皮圈,进油间隙靠活塞端面的凸台保持。放气阀的中部有螺纹,尾部有密封锥面,平时旋紧压靠在阀座上。与密封锥面相连的圆柱面两侧有径向孔,与阀中心的轴向孔相通。需要放气时,先取下橡胶护罩,再连踩几下制动踏板,对缸内空气加压,然后踩下制动踏板不动将放气阀旋出少许,空气即可排出,待空气排出将放气阀旋闭后再放松制动踏板。如此反复直到空气排尽。如下图所示。 转播到腾讯微博 ![]() 单活塞式制动轮缸 3)制动液: (1)使用要求。制动液是液压制动系的重要组成部分,其质量好环对制动系的工作可靠性影响很大,性能要求如下: ① 有高的沸点,高温下不易汽化,否则易产生气阻,使制动系失效; ② 低温下有良好的流动性; ③ 不会使与之经常接触的金属件腐蚀,橡胶件膨胀、变硬和损坏; ④ 良好的润滑作用; ⑤ 吸水性差而溶水性好。 (2)制动液的标准。为保证汽车行驶安全,各国不断制定、修定汽车制动液标准。 ①国外汽车制动液标准 国外汽车制动液有代表性的标准是美国联邦政府运输安全部(DOT)制定的联邦机动车辆安全标准(FMVSS),具体是FMVSSNO.116 DOT3,DOT4,DOT5,这是世界公认的汽车制动液通用标准。 ②我国汽车制动液标准 我国汽车制动液标准有GB10836—l998《机动车制动液使用技术条件》和GB12981-1991《HZY2、HZY3、HZY4合成制动液》。汽车制动液使用技术条件分为JG3、JG4、JG5三级。JG为交通部、公安部系列,J为交通部第一个汉字的汉语拼音首字母,G为公安部第一个汉字的汉语拼音首字母。 (3)制动液的选用: ①汽车制动液的选择: 汽车制动液的选择应坚持两条原则:一是选择合成制动液;二是质量等级以FMSSNo.116DOT标准为准。 按照GB10836—l998《机动车制动液使用技术条件》,各级制动液主要特性和推荐使用范围见表9-1。捷达、切诺基、 奥迪 A6等汽车采用DOT4型制动液。 表9-1JG系列汽车制动液的主要性能及推荐使用范围 转播到腾讯微博 ![]() ②制动液的使用: 制动液的更换以汽车的行驶里程或时间确定,一般行驶里程超过3万公里或时间超过两年需更换。 汽车制动液使用应注意下列事项:不同规格的制动液不能混用;防止水分或矿物油混入;制动缸橡胶皮碗不可长时间暴露放置在空气中;汽车制动液多以有机溶剂制成,易挥发、易燃,因此,管理和使用中要注意防火;避免制动液进入眼睛;避免制动液溢洒到漆膜表面,若出现该种情况立即用冷水冲洗。 伺服制动系 伺服制动系兼用人体和发动机作为制动能源,在正常情况下,制动能量大部分由动力伺服系统供给,可以减轻驾驶员施加于制动踏板上的力,增加车轮制动力,达到操纵轻便、制动可靠的目的。在动力伺服系统失效时,伺服制动转变为人力制动。 常见伺服制动系以发动机工作时在进气管中形成的真空(或利用真空泵产生的真空)为伺服能量。它可分为增压式和助力式两种型式。增压式是通过增压器将制动主缸的液压进一步增加,增压器装在主缸之后;助力式是通过助力器来帮助制动踏板对制动主缸产生推力,助力器装在踏板与主缸之间。 1、真空增压式液压制动传动装置 下图所示为跃进NJ1061A型汽车装用的真空增压式液压制动传动装置。它比普通液压制动传动装置多装了一套真空增压系统,由发动机进气管(真空源)、真空单向阀、真空筒组成的供能装置,控制装置的控制阀,传动装置的加力气室及辅助缸等组成。 转播到腾讯微博 ![]() 真空增压式液压制动传动装置 发动机工作时,在进气歧管中的真空度作用下,真空筒中的空气经真空单向阀吸入发动机,使筒中产生一定的真空度,作为制动伺服的能源(柴油发动机因进气管的真空度不高,需另装一真空泵作为真空源)。单向阀的作用是:当进气管(或真空泵)的真空度高于真空筒的真空度时,单向阀被吸开,将真空筒及加力气室内的空气抽出;当发动机熄火或因工况变化以致使进气管的真空度低于真空筒的真空度时,单向阀即关闭,以保持真空筒及加力气室的真空度。 踩下制动踏板时,制动主缸输出的制动油液先进人辅助缸,由此一方面传入前后制动轮缸,另一方面又作为控制压力输入控制阀,控制阀使真空加力气室起作用,这样气室输出的力与主缸传来的液压一同作用于辅助缸活塞上,使辅助缸输送至轮缸的液压变得远高于主缸液压。 国产66-Ⅳ型真空增压器。它由加力气室、辅助缸和控制阀三部分组成。 转播到腾讯微博 ![]() 加力气室:把进气管(或真空泵)产生的真空度与大气压力的压力差,转变为机械推力。壳体是钢板冲压件,前壳体用螺钉与辅助缸体的后端相连,其间有连接块和密封垫圈。膜片的外缘装在用卡箍夹紧的壳体之间,中部经托盘等件与推杆紧固在一起,不制动时膜片在回位弹簧作用下处于最右端位置。膜片左腔C有孔管经单向阀与发动机的进气管相通,经由辅助缸体中的孔道与控制阀下气室B相通;其右腔室D经通气管与控制阀上腔A相通。 辅助缸:把低压油变成高压油。装有皮圈的活塞把辅助缸体分成两部分:左腔经出油管接头通向前后制动轮缸;右腔经进油接头通向制动主缸的出油口。活塞的中部有小孔而保持左、右腔在不制动时连通,加力气室不工作时回位弹簧使活塞靠在活塞限位座的右极限位置。前端嵌装球阀的推杆用来推动活塞移动,杆的后端与加力气室膜片连接。密封圈起密封和导向作用。 控制阀:是控制加力气室起作用的随动控制机构。膜片的中部紧固在膜片座上,装有皮圈的控制活塞与座固装在一起,活塞处于与辅助缸右腔相通的孔中。真空阀和空气阀刚性地连接在一起,阀门弹簧在不制动时使空气阀关闭,膜片回位弹簧则使膜片保持在真空阀开启的下方位置。膜片座中央有孔道使气室A和气室B相通,因此,不制动时四个气室A、B、C和D相通且真空度相等。 踩下制动踏板时,制动主缸中的制动液即被压人辅助缸,因此时球阀还是开启的,故液压油经活塞上的孔进入各制动轮缸,轮缸液压即等于主缸液压。与此同时,液压还作用在控制阀活塞上,并通过膜片座压缩弹簧,使真空阀的开度逐渐减小,直至关闭,气室A和B即隔绝,这时的控制液压还不足以使空气阀开启,膜片还未开始工作,即所谓增压滞后。随着控制液压升高,液压使膜片座继续升起,压缩阀门弹簧打开空气阀,由空气滤清器进入的空气即进入气室A和D。此时,气室B和G的真空度仍保持原值不变,在D、C两气室压力差作用下,膜片带动推杆左移,使球阀关闭。这样,制动主缸便与辅助缸左腔隔绝,辅助缸内的油液即增加了一个由加力气室膜片两侧气压差造成并经推杆传来的推动力。所以在辅助缸左腔及各轮缸中的压力远高于制动主缸的压力。 制动踏板在某一位置不动(即维持制动状态)时,随着进入气室空气量的增加,A和B气室的压力差加大,对膜片产生向下的压力,因而膜片座及活塞随之下移,使空气阀的开度逐渐减小,直至落座关闭,此时处于真空阀、空气阀都关闭的状态(“双阀关闭”)。油压作用于活塞向上的压力与气室A、B压力差产生的向下的压力相平衡。气室D、C压力差作用在膜片上的总推力与控制油压作用在活塞右端的总推力之和,与高压油液作用在活塞左端的总阻抗力相平衡。辅助缸活塞即保持平衡。作用力的大小取决于控制活塞下面的液压(主缸液压),即取决于踏板力和踏板行程。 放松制动踏板时控制油压下降,控制阀活塞连同膜片座下移,使空气阀关闭,而真空阀开启,于是D、A两气室的空气经B、C两气室被吸出,从而A、B、C和D各气室又互相连通,都具有一定的真空度,以备下次制动之用。此时,所有运动部件都在各自回位弹簧的作用下复位。 当真空增压器失效或真空管路无真空度(发动机熄火)时,推杆及活塞不会动作,辅助缸中的球阀将水远开启,保持制动主缸和轮缸之间的油路畅通。此时,整个系统工作原理与人力液压制动系相同,但所需的踏板力要大得多。 2、真空助力式液压制动传动装置 转播到腾讯微博 ![]() 真空助力式液压制动传动装置 图为桑塔纳汽车真空助力式液压制动传动装置管路布置图,真空助力器装在主缸前,利用发动机进气管产生真空对驾驶员的踏板力增压。 转播到腾讯微博 ![]() 上图a为桑塔纳2000GSi轿车所用的真空助力器结构图,b、c为放大的控制阀。助力器右端通过螺栓与车身的前围板固定,并借调整叉口与制动踏板机构连接,左端与主缸连接。膜片3及控制阀将助力器分成前后两个腔室,前腔经真空单向阀32通向发动机进气管。控制阀体上通道A连通加力气室前腔和控制阀腔;通道B连通加力气室后腔和控制阀腔。带有密封套的橡胶阀门8既与在阀体5上加工出来的阀座组成真空阀,又与铰连杆34的右端面组成大气阀。外界空气可经滤环滤清后通过大气阀、B通道进入助力器的后腔。 未踩下制动踏板时(图9-36b),弹簧16将推杆15及铰连杆34推至右极限位置,橡胶阀门8在弹簧9的作用下紧贴铰连杆34的右端面,真空阀开启,大气阀关闭。助力器的前、后两腔经通道A、控制阀腔和通道B互相连通,并与大气隔绝。发动机运转后,真空单向阀被吸开,加力气室左、右两腔内都有一定的真空度。 刚踩下制动踏板时,加力气室尚未起作用,阀体5固定不动,来自踏板机构的控制力可以推动推杆10和铰连杆34相对于阀体5左移,当与橡胶反作用盘14之间的间隙消除后,控制力便经反作用盘、推杆15和18传给制动主缸。此时,主缸内的制动液以一定压力流入制动轮缸。与此同时,阀门8也在弹簧9作用下左移,直至与控制阀体5上的真空阀接触,使通道A和B隔断。然后,推杆10继续推动铰连杆34左移到其后端面离开阀门8一定距离。于是外界空气经过滤环,控制阀腔和通道B充入助力气室的后腔,使其中真空度降低,在加力气室前、后腔之间产生一个压力差,推动主缸活塞增加制动压力。在此过程中,膜片与阀座也不断左移,直到阀门重新与大气阀座接触而达到平衡状态为止。因此,在任何一个平衡状态下,加力气室后腔中的稳定真空度均与踏板行程成递增函数关系,从而体现控制阀的随动作用。 加力气室两腔真空度差值造成的作用力,除一部分用来平衡回位弹簧16的力以外,其余部分都作用在反作用盘上。因此制动主缸推杆所受的力为阀体5和铰连杆34二者所施作用力之和。另经反作用盘反馈过来的力,使得驾驶员有一定的踏板感。 ![]() |
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